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?MOL光催化,林文斌最新JACS!
來(lái)源: 時(shí)間:2023-05-30 10:04:05 瀏覽:2109次

第一作者:鄭海峰&范英杰

通訊作者:林文斌教授

通訊單位:芝加哥大學(xué)

DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c02703


研究背景


烯烴加氫官能化反應(yīng)的催化效率受到自由基二聚或自由基被捕獲導(dǎo)致光催化劑失活的限制,通常需要更高的催化劑負(fù)載量(高于10 mol%)才能在中等產(chǎn)量規(guī)模下產(chǎn)生加氫官能化產(chǎn)物。因此,迫切需要開(kāi)發(fā)出具有協(xié)同路易斯酸和光催化劑的雙功能催化系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)烯烴的高效加氫功能。鑒于此,芝加哥大學(xué)林文教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了通過(guò)對(duì)金屬-有機(jī)層(MOL)中的金屬簇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序修飾合成的雙功能光催化劑(Zr-OTf-EY MOL),其含有強(qiáng)路易斯酸性三氟化甲磺酸酯修飾的Zr6-SBUs和曙紅Y(EY)光敏劑,用于光催化HAT反應(yīng)。所得Zr-OTf-EY有效地催化了缺電子烯烴和偶氮二羧酸鹽與C-H化合物的HAT交叉偶聯(lián)反應(yīng)。


文章要點(diǎn)


1、Zr-OTf-EY在節(jié)點(diǎn)上具有曙紅Y和強(qiáng)路易斯酸,催化各種C-H化合物與缺電子烯烴或偶氮二甲酸酯之間的交叉偶聯(lián)反應(yīng),得到C-C和C-N偶聯(lián)產(chǎn)物,周轉(zhuǎn)數(shù)高達(dá)1980。

2、在Zr-OTf-EY催化的反應(yīng)中,路易斯酸位點(diǎn)結(jié)合烯烴或偶氮二羧酸鹽以增加它們的局部濃度和電子缺陷,同時(shí)增強(qiáng)自由基加成,而EY通過(guò)MOL上的位點(diǎn)隔離來(lái)穩(wěn)定性能,以提供長(zhǎng)壽命催化劑用于氫原子轉(zhuǎn)移。

3、Zr-OTf-EY節(jié)點(diǎn)上對(duì)光穩(wěn)定的EY位點(diǎn)和路易斯酸之間的接近度,使得交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的催化效率比均相催化劑提高了約400倍。


圖文展示


圖1.光催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與催化示意圖

圖2. Zr-OTf-EY的合成與表征

圖3.催化性能

圖4.催化機(jī)理

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文字是人類(lèi)用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類(lèi)往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書(shū)面文字,很多小語(yǔ)種,有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書(shū)面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類(lèi)進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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